馬薩諸塞州MEDFORD / SOMERVILLE(2020年1月6日)-塔夫茨大學的科學家們發現了一種分子機制，可以逆轉導致Friedreich共濟失調的遺傳缺陷，這種神經退行性**使受害者的行走變得困難，感覺喪失。脊髓神經組織退化導致手臂和腿部以及語言受損。研究人員今天在《美國國家科學院院刊》上報告說，導致這種**的遺傳異常-三個字母的DNA序列的多次重復-可能會通過增強使活組織中重復序列收縮的自然過程而被逆轉。
弗里德里希(Friedreich)共濟失調是一種遺傳**，是由FXN基因中三個字母的遺傳序列(GAA)擴大重復存在而引起的，該序列編碼frataxin，即線粒體正常功能所需的蛋白質-細胞的“電池”維持所有其他電池功能運行所需的燃料。健康的人通常有8到34個GAA重復序列，攜帶者有35到70個重復序列，而表現出**癥狀的個體有70多個-通常有數百個重復序列。隨著DNA重復次數的增加，細胞變得越來越難以“讀取” FXN基因并產生線粒體所需的蛋白質，而線粒體又會停止正常發揮作用。40,000個人中有一個患有這種情況。
塔夫茨大學藝術與科學學院生物學系教授兼系主任謝爾蓋·米爾金(Sergei Mirkin)說：“ DNA從字面上重復了整個過程。”“它們還會引起周圍DNA的其他突變，或者使染色體變得極易碎，破碎或重新排列。如果我們能夠將組織中的DNA重復收縮到健康人所能達到的水平，我們也許能夠穩定DNA并減少**的影響。”
眾所周知，在患者的組織中，GAA重復序列不穩定并且會不斷膨脹和收縮。了解GAA重復擴張和收縮(尤其是收縮)的機制，對于制定與當前無法**的**作斗爭的策略非常重要。盡管該機制的確切細節在很大程度上尚不清楚，但有關DNA重復序列如何收縮的理論已經發展了許多。為了查明實際機制，該研究的作者開發了一種酵母實驗系統(Saccharormyces cerevisiae)，以定量測量不同干預措施對DNA重復序列收縮的影響，發現收縮通常發生在DNA復制過程中，在所謂的“滯后鏈合成”過程中。
復制兩條DNA鏈時，一條鏈以連續方式復制，而另一條必須由縫合在一起的較小碎片組裝而成。之所以稱其為落后鏈，是因為其較復雜的合成限制了DNA復制的速率。
塔夫茨大學的研究人員發現，重復序列的收縮取決于DNA重復序列沿著落后鏈形成不尋常的三螺旋DNA結構的能力。DNA的正常結構是雙螺旋，由兩條互相纏繞的鏈組成。相反，三重螺旋由纏繞成螺旋形扭曲的三股線組成。
由于復制機制跨過滯后鏈，因此無法輕易繞過重復序列形成的三鏈體。當復制機制跳過此三重螺旋障礙時，復制的DNA鏈*終以較少的GAA重復序列結束。
Mirkin實驗室的研究生，這項研究的**作者，Alexandra Khristich說：“盡管在酵母模型中發現了這些結果，但它們的確為我們提供了Friedreich共濟失調中DNA重復不穩定的機制的線索。”“我希望我們的發現將成為潛在發展**策略的起點，該策略將使患者組織中的DNA重復收縮達到平衡”
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